Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Właściwości elektryczne i optyczne cienkich warstw WOx wytwarzanych metodą rozpylania magnetronowego i analiza ich współczynnika doskonałości

Dybała Julia, Mazur Michał

Biuletyn Wojskowej Akademii Technicznej

|

2022

|

Vol. 71, nr 2

15--25

PL

W artykule przeanalizowano właściwości optyczne i elektryczne cienkich warstw tlenku wolframu. Jest to materiał często stosowany między innymi w inteligentnych oknach, lustrach antyparowych i czujnikach gazów. zbadano pięć serii cienkich warstw tlenku wolframu, które zostały wytworzone w procesach rozpylania magnetronowego w atmosferze mieszaniny gazu roboczego (ar) oraz reaktywnego (O2) o różnej zawartości tlenu, tj. od 5% do 15%. Każdy z procesów przeprowadzany był przy tej samej wartości ciśnienia, odległości target - podłoże oraz w tym samym czasie. Grubość cienkich warstw zmierzona za pomocą profilometru optycznego wynosiła około 160 nm. zauważono, że wraz ze zwiększaniem się udziału gazu reaktywnego w procesie próbki zmieniały barwę od metalicznej, przez ciemnogranatową, po błękitną, jednocześnie stając się coraz bardziej przezroczyste. Pomiary właściwości elektrycznych wykonane za pomocą sondy czteroostrzowej, a także właściwości optycznych przeprowadzone z użyciem spektrofotometru wykazały, że zwiększanie udziału tlenu w procesie powodowało wzrost średniej transmisji światła w zakresie widzialnych długości fal oraz rezystywności cienkich warstw. W artykule przeanalizowano również współczynniki Figure of Merit określające jakość badanej próbki. Największą wartość współczynnika doskonałości otrzymano dla cienkiej warstwy tlenku wolframu, odznaczającej się stosunkowo dużą średnią transmisją światła w zakresie widzialnym przy niskiej wartości rezystywności. Przeprowadzone badania wykazały, że atmosfera gazowa podczas procesu rozpylania magnetronowego istotnie wpływa na właściwości optyczne i elektryczne cienkich warstw tlenku wolframu, co stwarza możliwość projektowania cienkowarstwowych powłok przeznaczonych do stosowania w transparentnej elektronice.

EN

In this article, optical and electrical properties of tungsten oxide thin films, prepared by magnetron sputtering in the atmosphere of various oxygen content, were analysed. Tungsten oxide is a material, which is widely used in modern applications such as smart windows, antisteam mirrors, and gas sensors. Five sets of tungsten oxide thin films were deposited by magnetron sputtering in the mixed argon-oxygen atmosphere composed of various content of reactive gas, i.e., from 5% to 15%. In each case, other deposition process parameters were the same. The thickness of the thin films was ca. 160 nm and it was measured with the optical profilometer. it was noticed that along with the increase in the proportion of reactive gas in the process, thin film samples changed their colour from metallic, through navy blue to blue and simultaneously they became increasingly transparent. Measurements of electrical properties, made using the four-point probe and optical properties, performed with the aid of a spectrophotometer showed that increasing the proportion of oxygen in the process increased the average transmission in the visible wavelength range and the resistivity of the prepared WOx thin films. in the article, the Figure of Merit (FoM) coefficients are also presented, which determine the quality of the thin film samples. it was shown that the highest value of the FoM was observed for WOx thin film characterised by a relatively high average transmission in the visible wavelength range and low value of resistivity. The performed measurements showed that the gas atmosphere during magnetron sputtering process leads to the tailoring of the optical and electrical properties of tungsten oxide thin films, which in turn makes it possible to design and apply such thin film coatings in transparent electronics.

2

Otrzymywanie cienkowarstwowych układów elektrochromowych na bazie tlenku wolframu metodą magnetronowego rozpylania. Cz. 1

Wierdak Bartłomiej, Posadowski Witold, Wiatrowski Artur

Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania

|

2021

|

Vol. 62, nr 3

28--32

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań procesu nanoszenia cienkich warstw tlenków wolframu metodą reaktywnego, impulsowego rozpylania magnetronowego. Warstwy te zostały zastosowane jako komponent cienkowarstwowego układu elektrochromowego. Proces osadzania warstw tlenku wolframu WOx był kontrolowany parametrami zasilacza magnetronu. W kolejnych cyklach próżniowych zmieniano skład procentowy mieszaniny gazów O₂+Ar oraz moc wydzielaną w targecie. Parametry technologiczne procesów rozpylania optymalizowano pod kątem uzyskania efektywnego zjawiska elektrochromowego, tzn., maksymalnego wpływu napięcia polaryzującego na zmianę własności optycznych (barwy) otrzymanych warstw. Celem badań było ustalenie punktu pracy układu magnetronowego, przy którym możliwe było otrzymywanie przezroczystych warstw tlenku wolframu, a następnie zastosowanie tych warstw jako elementu układu elektrochromowego. Badania prowadzono pod katem ustalania etapów procedury know-how przy ewentualnym wykorzystaniu opisanej technologii w procesach otrzymywania układów elektrochromowych na skalę półprzemysłową.

EN

The paper presents the research results on the deposition process of tungsten oxides thin films using reactive, pulsed magnetron sputtering method. These thin films were used as a component of a thin-film electrochromic structure. The deposition process of tungsten oxide WOx thin films was controlled by the parameters of the magnetron power supply. In subsequent vacuum cycles, the percentage composition of the O₂+Ar gas mixture and the power released in the target were changed. The technological parameters of the sputtering processes were optimized in order to obtain an effective electrochromic effect, i.e. the maximum influence of the polarizing voltage on the change of optical properties (colour) of the obtained coatings. The aim of the research was to determine the operating point of the magnetron system at which it was possible to obtain transparent tungsten oxide thin films, and then use these films as an element of the electrochromic structrure. The research was carried out with a view to determining the stages of the know-how procedure with the possible use of the described technology in the processes of obtaining electrochromic structures on a semi-industrial scale.

3

Wybrane właściwości cienkich warstw tlenków wolframu wytwarzanych przy różnych warunkach procesu rozpylania magnetronowego

Lubańska Aneta, Mańkowska Ewa, Mazur Michał

Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania

|

2020

|

Vol. 61, nr 10

10--12

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań i analizy właściwości cienkich warstw tlenków wolframu wytworzonych metodą rozpylania magnetronowego. Proces wytwarzania przeprowadzono przy zmiennych warunkach technologicznych, takich jak proporcja mieszaniny gazów O2:Ar oraz odległość target-podłoże. Zwiększenie przepływu argonu w mieszaninie gazów O2:Ar podczas procesu spowodowało zmianę właściwości elektrycznych cienkich warstw z dielektrycznych na półprzewodnikowe. Ponadto, wyniki pomiarów współczynnika transmisji światła wykazały, że wraz ze wzrostem przepływu argonu przezroczystość warstw ulega pogorszeniu. Mniejsze odległości target-podłoże skutkowały zwiększeniem szybkości nanoszenia warstw. Wszystkie naniesione warstwy charakteryzowały się małą chropowatością oraz właściwościami hydrofilowymi powierzchni.

EN

The aim of the presented work is investigation of the properties of tungsten oxide thin films deposited by magnetron sputtering. The process was performed with use of various technological properties such as O2:Ar gas mixture ratios and target-substrate distance. Increase of argon content in O2:Ar gas mixture during process caused change of electrical properties of thin films from dielectric to semiconducting. Moreover, measurements of light transmission coefficient showed that thin layer transparency decreased with increase of argon content. Decrease of target-substrate distance resulted in an increase of deposition rate. All deposited thin films had low roughness and hydrophilic properties.

4

Właściwości elektrostatyczne cienkich warstw tlenków na bazie kobaltu i wolframu

Gawęda Berenika, Pokora Patrycja, Obstarczyk Agata

Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania

|

2020

|

Vol. 61, nr 10

7--9

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań i analizy wpływu składu materiałowego spiekanych targetów wytworzonych metodą SPS (ang. Spark Plasma Sintering), z których zostały naniesione powłoki, na ich właściwości antystatyczne. Cienkie warstwy zostały wytworzone za pomocą metody rozpylania magnetronowego. Pomiary oraz analizę przeprowadzono dla sześciu różnych próbek. Trzy z nich wytworzono ze spiekanych targetów Ti:Co o składzie materiałowym 95:5, 85:15 i 50:50. Z kolei pozostałe trzy uzyskane były z targetów na bazie Ti:W o takim samym składzie materiałowym jak warstwy z kobaltem. Analiza wyników badań wykazała, że spośród wielu zmierzonych próbek, tylko dwie były antystatyczne, gdyż dla kryterium 10% miały czasy rozpraszania ładunku statycznego na powierzchni krótsze niż 2 s. Były to cienkie warstwy wytworzone ze spiekanych targetów na bazie tlenków Ti-W o składzie materiałowym (Ti0,5W0,5)Ox oraz (Ti0,85W0,15)Ox.

EN

This paper provides research investigation results and analysis of influence of the material composition of sintered targets produced by the Spark Plasma Sintering (SPS) method , from which the thin layers were applied, on their antistatic properties. The thin layers were deposited by the magnetron sputtering method. Measurements and analysis were performed on six different coatings. Three of them were made of sintered Ti:Co targets with a material composition of 95: 5, 85:15 and 50:50. In turn, the remaining three were obtained from Ti:W based targets with the same material composition as the layers with the cobalt. The analysis of the research results showed that among many measured samples, only two were antistatic, because for the 10% criterion, the static charge dissipation times on the layer surface were shorter than 2 s. These were thin layers made of sintered targets based on Ti-W oxides with the material composition (Ti0,5W0,5) Ox and (Ti0,85W0,15) Ox.

5

Osłony elastomerowe redukujące dawki promieniowania X w technikach tomografii komputerowe

Kusiak E., Zaborski M., Staniszewska A., Bem H., Szajerski P., Baryń W.

Polimery

|

2013

|

T. 58, nr 7-8

519--523

PL

Opracowano bezołowiowe osłony redukujące dawki promieniowania w diagnostyce technikami tomografii komputerowej. Podstawę stanowiła matryca z kauczuku naturalnego napełnionego tlenkami: bizmutu, wolframu lub gadolinu. Ze względu na generowanie przez bizmut wtórnego promieniowania fluorescencyjnego rozszerzono pierwotne składy kompozytów. Stwierdzono, że otrzymane kompozyty kauczuku naturalnego zawierające kombinacje tlenków metali charakteryzowały się dużymi wartościami masowych współczynników pochłaniania, wpływały na redukcję natężenia promieniowania padającego o energii: Eg = 60 keV o ok. 50 % a o energii Eg = 122 keV o ok. 20 %. Jednocześnie prawie wszystkie próbki wulkanizatów wykazywały korzystne właściwości wytrzymałościowe.

EN

We have developed lead-free shields reducing the radiation doses in the diagnostic computed tomography techniques. They are based on natural rubber matrix with oxides of bismuth, tungsten and gadolinium as fillers. Due to the generation of secondary fluorescence radiation by bismuth, the study was extended to other compositions. The obtained natural rubber composites containing the combinations of metal oxides were characterized by high values of the mass absorption coefficient, which effected in the reduction in the intensity of incident radiation with an energy Eg = 60 keV by about 50 % and for Eg = 122 keV by about 20 %. It should be noted that virtually all vulcanizates showed good strength properties.

6

Structure and properties of WO3-ZrO2 Gel composites as potential catalysts for hydrocarbon isomerization process

Iler E., Wawszczak D., Górski L.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2012

|

Vol. 57, iss. 2

443-448

EN

Tungsten oxide dispersed on zirconia in WO3-ZrO2 system found application as strong acidic catalyst in hydrocarbons isomerization process. Specific method for synthesis of gel metal oxide composites based on Complex Sol-Gel Process (CSGP) were elaborated in Institute of Nuclear Chemistry and Technology, Warsaw. Structural investigations of WO3-ZrO2 gel composites thermally treated at 500ºC, 650ºC and 800ºC using X-ray diffraction (XRD) and scanning electron microscopic (SEM) methods were carried out. The gel composites annealed at 500ºC appears as amorphous material, in the composites thermally treated at 650ºC beginning of crystalline forms are observed. The gel composites annealed at 800ºC are polycrystalline. Both oxides exist as separate crystalline phases, ZrO2 in the high symmetry forms: cubic and tetragonal, WO3 in the monoclinic form.

PL

Tlenek wolframu dyspergowany w tlenku cyrkonu znalazł zastosowanie jako silnie kwaśny katalizator w procesie izomeryzacji węglowodorów. Zaproponowano specyficzną metodę syntezy kompozytów żelowych tlenków metali bazującą na opracowanym w Instytucie Chemii i Techniki Jądrowej w Warszawie Kompleksowym Procesie Zol-Żel. Badania strukturalne kompozytów żelowych WO3-ZrO2 poddanych termicznej obróbce w temperaturach 500ºC, 650ºC, 800ºC. prowadzono stosując metody dyfrakcji promieniowania rentgenowskiego (XRD) oraz skaningowej mikroskopii elektronowej (SEM). Żele wygrzewane w temperaturze 500ºC okazały się materiałem amorficznym, w kompozytach wygrzewanych w temperaturze 650ºC zaobserwowano pojawienie się form krystalicznych. Natomiast żele wygrzewane w temperaturze 800ºC posiadały strukturę polikrystaliczna. Oba tlenki występują jako oddzielne fazy krystaliczne, ZrO2 w postaci faz regularnej i tetragonalnej oraz WO3 w postaci fazy jednoskośnej.

7

Warunki redukcji tlenków wolframu w procesie spiekania wstępnego wyprasek W-Ni-Fe i ich wpływ na właściwości spieków

Michałowski J., Piętaszewski J., Włodarczyk E.

Problemy Techniki Uzbrojenia

|

2001

|

R. 30, z. 80

27--38

PL

W referacie omówiono warunki jakie powinny być spełnione podczas procesu spiekania wstępnego wyprasek W-Ni-Fe, aby nastąpiła skuteczna redukcja tlenków wolframu. Przedstawiono także wyniki badań procesów wytwarzania spieków ciężkich z osnową wolframową, z mieszanek proszkowych o zmiennym utlenieniu wolframu. Wykazano, że spełnienie przedstawionych warunków umożliwia otrzymanie spieków o wysokich właściwościach fizycznych, niezależnie od początkowego utlenienia wolframu.